JP2016178721A - 送電装置、送電装置の制御方法、プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】 送電装置と受電を行う可能性が低い受電装置との間で認証処理が行われてしまうことを低減する。【解決手段】 第１受電装置に対し送電を行っている際に前記第１受電装置と異なる第２受電装置から通知信号を受信した場合、前記第２送電手段による送電を停止し、認証用送電を行った際に、前記第２受電装置から通知信号を受信しなかった場合、認証処理を行うことなく前記第２受電装置のための送電を行わず、前記１受電装置に対する送電を再開し、前記第２受電装置に対する送電を停止し、前記認証用送電を行った際に、前記第２受電装置から通知信号を受信した場合、前記第２受電装置との前記認証処理の認証結果に応じて送電を行い、前記第１受電装置に対する送電を再開することを特徴とする送電装置。【選択図】 図４

Description

本発明は、無線電力伝送に関する。

従来、無線で電力を送信する送電装置と、送電装置から供給された電力を受電する受電装置とを含む無線電力伝送システムが知られている。無線電力伝送システムにおいて、送電装置が、送電可能な範囲に存在する受電装置を微弱な電力の検出用送電により検出し、検出された受電装置を認証用送電に基づいて認証処理を行う。そして、送電装置は、この認証が成功した場合に、受電装置に対して、より大きな電力の充電用送電を開始するものがある（特許文献１）。また、送電装置が複数の受電装置に同時に送電を行うことができる無線電力伝送システムも知られている。

特開２０１３−２１２００４号公報

特許文献１のように認証処理を行う無線電力伝送システムの送電装置が複数の受電装置に同時に送電を行う場合、送電装置が受電を行わない受電装置に対しても認証処理を行ってしまうという問題が生じ得る。

例えば、送電装置が第１受電装置に充電用送電を行っている場合、充電用送電は検出用送電および認証用送電より電力が大きいため、検出用送電および認証用送電と比して送電範囲は広い。したがって、送電装置が第１受電装置に充電用送電を行っている際に送電装置の比較的近くに第２受電装置が置かれたとすると、第２受電装置は、第１受電装置に対して行われている充電用送電を検出することができる。第２受電装置は、この第１受電装置に対して行われている充電用送電に対して、検出用送電および認証用送電と同様に反応し、送電装置と認証処理を開始してしまう。この場合、第２受電装置が充電を必要としない状態であるとしても、送電装置と第２受電装置との間で認証処理が行われてしまい、第２受電装置を送電の対象としてしまうことがある。

本発明は、上述の課題に鑑みてなされた発明であり、送電装置が、受電を必要としている可能性が低い受電装置を大きい電力の送電の対象としてしまうことを低減すること目的とする。

上述の問題点を解決するため、本発明に係る送電装置は、送電を行う第１送電手段と、前記第１送電手段による送電より電力が大きい送電を行う第２送電手段と、受電装置の存在を通知するための通知信号を当該受電装置から受信する受信手段と、前記第１送電手段による送電を受けた受電装置からの前記通知信号を前記受信手段が受信した場合、当該通知信号の送信元の受電装置とのネゴシエーションの結果に応じて、前記第２送電手段による前記受電装置に対する送電を行わせる制御手段と、第１受電装置に対する前記第２送電手段による送電を受けた第２受電装置から通知信号を前記受信手段が受信した場合、前記第２送電手段による送電を停止する停止手段と、を有し、前記第２送電手段による送電を前記停止手段によって停止し、前記第１送電手段による送電を行った場合において、前記制御手段は、前記第１送電手段による送電を受けた前記第２受電装置から通知信号を前記受信手段が受信した場合、前記第２受電装置とのネゴシエーションの結果に応じて前記第２送電手段による前記第２送電装置に対する送電と、前記第２送電手段による前記第１受電装置に対する送電の再開とを行わせ、前記第２受電装置から通知信号を前記受信手段が受信しなかった場合、前記第２受電装置を前記第２送電手段による送電の対象とせず、前記第２送電手段による前記第１受電装置と対する送電の再開を行わせることを特徴とする。

本発明によれば、送電装置が、受電を必要としている可能性が低い受電装置を大きい電力の送電の対象としまうことを低減することができる。

無線電力伝送システムの構成図である。 送電装置の構成図である。 受電装置の構成図である。 無線電力伝送システムのシーケンスチャートを示す図である。 送電装置の動作を示すフローチャートである。 管理装置の動作を示すフローチャートである。 送電装置の動作を示すフローチャートである。 無線電力伝送システムのシーケンスチャートを示す図である。

（第１実施形態）
図１は本実施形態のシステム構成図である。本実施形態に係る無線電力伝送システムは、磁界共鳴方式を用いて無線電力伝送を行うものとする。磁界共鳴方式は送電装置の共振器（共鳴素子）と、受電装置の共振器（共鳴素子）との間の磁場の共鳴（共振）による結合によって電力を伝送する方式である。しかしながら、無線電力伝送方式（非接触電力伝送方法）は磁界共鳴方式に限るものではなく、電磁誘導方式、電界共鳴方式、マイクロ波方式、レーザー等を利用した電力伝送方式を用いてもよい。

図１において、１００は第１送電装置、１０１は第１受電装置、１０２は第２受電装置である。第１送電装置１００は、無線で電力を送電する送電装置である。第１受電装置１０１及び第２受電装置１０２は、第１送電装置１００から無線で送電された電力を受電可能な受電装置である。

本実施形態における無線電力伝送システムにおいて、送電装置と受電装置との間で、認証を行うための通信や無線電力伝送を制御するための制御情報の通信を行う。以下、装置間での電力の受け渡しは、送電、受電または電力伝送（無線電力伝送）と表現し、装置間での認証のためのやり取りや制御情報のやり取りは、単に通信（無線通信）と表現する。

なお、本実施形態における無線電力伝送と無線通信とに用いる電磁波の周波数帯域は異なるとする。本実施形態の無線電力伝送システムでは、送電装置の送電可能範囲より通信可能範囲のほうが広い。これは、無線電力伝送と無線通信とに用いる電磁波の周波数帯域が異なり、それぞれに用いる電磁波の到達範囲が同一ではないためである。無線電力伝送の送電可能範囲は、距離に応じた損失が大きいことや送電可能範囲に存在する物体への影響が大きいことから、無線通信の通信可能範囲より一般的に短い。また、無線通信の通信可能範囲と無線電力伝送の送電可能範囲を同一にするように、無線通信の電磁波の出力電力を低減すると、正しく通信が行えなくなる場合がある。したがって、本無線電力伝送システムでは、送電装置の送電可能範囲より通信可能範囲のほうが広くなるようにそれぞれに用いる電磁波が到達される。本実施形態では通信可能な範囲を通信範囲、送電可能な範囲を送電範囲と表現する。送電範囲とは、送電装置が受電装置に対して所定の電力を一定以上の伝送効率で伝送できる範囲のことをいう。所定の電力とは少なくとも受電装置の通信部を起動する為の電力を指す。 なお、本実施形態の無線電力伝送システムの装置間で行う通信は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）４．０規格に準拠する通信を用いる。Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）４．０では、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標） Ｌｏｗ Ｅｎｅｒｇｙ（ＢＬＥ）という比較的少ない消費電力で通信可能な通信方式が規定されている。なお、本無線電力伝送システムでは、送電装置は、ネットワークの親局である、ＢＬＥに規定されるセントラルとして動作する。送電装置は、一度に複数の受電装置に対して送電を行うために、複数の受電装置夫々と通信を行う必要がある。したがって、送電装置は複数の受電装置夫々と通信を行うため、セントラルとして動作する。また、受電装置は、セントラルに接続し、セントラルによる制御に基づいて通信を行う、ＢＬＥに規定されるペリフェラルとして動作する。なお、送電装置がペリフェラルで受電装置がセントラルとなってもよい。

なお、本実施形態における通信はＢＬＥに準拠した通信を行うものとしたが、その他の通信規格であってもよい。例えば、無線ＬＡＮ（ＩＥＥＥ（Ｔｈｅ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ，Ｉｎｃ）８０２．１１シリーズ）であってよい。また、本実施形態における通信は、ＮＦＣ（Ｎｅａｒ Ｆｉｅｌｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）、ＺＩＧＢＥＥなどであってもよい。また、通信は独自の通信方式、負荷変調であってもよい。

図１（ａ）において、第１送電装置１００は、第１受電装置１０１に送電中である。第１受電装置１０１は、第１送電装置１００の送電範囲に存在する。また、第２受電装置１０２は、第１送電装置１００の送電範囲外に存在する。図１（ｂ）は図１（ａ）と同様に、第１送電装置１００は第１受電装置１０１に送電している。また、第２受電装置１０３は、第１送電装置１００の送電範囲内に存在する。図１において、送電装置が受電装置に対して送電中である受電装置は、黒で塗りつぶすことで表現する。

続いて、無線電力伝送システムの各装置の構成について説明を行う。図２は、無線電力伝送システムの送電装置２００（第１送電装置１００）の構成を示す図である。２０１は、送電装置２００を制御する制御部である。制御部２０１の一例は、タイマ２０７とメモリ２０８を備えるＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）である。制御部２０１は、メモリ２０８に記憶されている制御プログラムを実行することにより装置全体を制御する。制御部２０１は制御プログラムを実行中に変数の値を記憶する際にもメモリ２０８を用いる。また制御部２０１は、時間を計測する際に、タイマ２０７を用いる。

２０２は送電装置２００から無線電力伝送を行う際に電力を供給する電源である。電源２０２は、商用電源またはバッテリである。２０３は、電源２０２から入力される直流又は交流電力を伝送帯の交流周波数電力に変換し、送電アンテナ２０５を介して受電装置に受電させるための電磁波を発生させるための送電部である。送電部２０３は、制御部２０１の指示に基づいて、後述する検出用送電、認証用送電、充電用送電のいずれかを送電アンテナ２０５から出力するように電磁波の強度を調節する。強度の調節は、送電アンテナ２０５に入力する電圧（送電電圧）を調節することで行う。送電電圧を大きくすると電磁波の強度が強くなる。また送電部２０３は、制御部２０１の指示に基づいて、送電アンテナ２０５からの送電を停止する制御を行う。

２０４は、送電電圧および送電アンテナ２０５における電流の大きさ（送電電流）を検出する検出部である。検出部２０４において検出した送電電圧と送電電流は、制御部２０１より読み出される。

２０６は受電装置と通信するための通信部である。通信部２０６は、ＢＬＥに準拠した無線通信を制御するためのチップおよび信号を送信するためのアンテナを含む。２０９は、ユーザへの情報通知を行うための通知部である。通知部２０９は制御部２０１の指示に基づいてＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）に情報を表示する機能を備える。なお、通知部２０９はＬＣＤ以外の表示手段を用いても良いし、スピーカを備えて音声を用いてユーザに情報通知してもよい。

なお、送電装置２００は、送電を専用に行う装置だけでなく、他の装置、一例としては、プリンタ、ＰＣ等の装置であってもよい。

続いて、無線電力伝送システムの受電装置３０００（第１受電装置１０１、第２受電装置１０２）の構成について図３を用いて説明を行う。３００１は受電装置３０００を制御する制御部である。制御部３００１は、制御部２０１と同様にタイマ３００７とメモリ３００８を備えるＣＰＵである。通信部３００６は、ＢＬＥに準拠した無線通信を制御するためのチップおよび信号を送信するためのアンテナを含む。３００５は送電装置２００からの無線電力伝送を受電するための受電アンテナである。３００３は、受電アンテナ３００５で受電した電磁波から電力を生成する受電部である。受電部３００３は、受電アンテナ３００５により受信した電磁波により共振を生じ、該共振により交流電力を得る。そして、受電部３００３は、交流電力を直流または所望周波数の交流電力に変換し出力する。３００２は、充電可能なバッテリであり、受電装置３０００により受電された電力が蓄電される。３１０は、バッテリ３００２の電圧を検出する満充電検出部である。満充電検出部３１０の検出結果に基づいて制御部３００１はバッテリ３００２が満充電であるか否か、および充電状況を検出することができる。さらに制御部３００１は、スイッチ３００９により、受電した電力をバッテリ３００２へ出力するか否かを制御する。スイッチ３００９がＯＮのときに電力がバッテリ３００２に出力される。スイッチ３００９がＯＦＦのときには、電力はバッテリ３００２に出力されず、受電部３００３、制御部３００１、通信部３００６に出力される。スイッチ３００９の初期状態はＯＦＦである。スイッチ３００９は、受電アンテナ３００５と受電した電力を消費するバッテリとを接続したり切断したりする。

３００４は、送電アンテナ２０５から送られた電磁波により受電アンテナ３００５に発生する起電力（受電電圧）を検出する検出部である。検出部３００４において検出した受電電圧は、制御部３００１より参照可能である。

受電装置３０００の受電部３００３、制御部３００１、通信部３００６は、送電装置２００から送電される電力で動作しても良い。このように構成することで、受電装置３０００は、送電装置２００から無線電力伝送を始めるために必要な電力を保持していない場合にも、送電装置２００と通信を開始できる。なお、受電部３００３、制御部３００１、通信部３００６は、バッテリ３００２から供給される電力で動作してもよい。

なお、受電装置３０００の一例は、デジタルカメラ、携帯電話等の装置であってよい。

図２および図３に示した構成は一例であり、送電装置２００、受電装置３０００は図示したハードウェア構成以外のハードウェア構成を備えていてもよい。例えば、送電装置２００、受電装置３０００は、ユーザが各種入力等を行い、装置を操作するための操作部を有していてもよい。

以上の構成を有する無線電力伝送システムにおける送電装置２００は、検出用送電、認証用送電、充電用送電のうちいずれかの送電を選択的に行う。

検出用送電は、送電範囲に物体が少なくとも一つ載置されているか否かを検出するための送電である。検出用送電においては、送電装置２００は送電アンテナ２０５から弱い電磁波を間欠的に発生させる。これにより、物体が載置されていない期間の消費電力を抑えることができる。検出用送電を行っている際に送電装置２００の送電可能範囲に物体が載置された場合、該検出用送電は該物体に消費される。この場合、送電装置２００の送電アンテナ２０５のインピーダンスに変化（以後、Ｚ変化と称する）が生じ、送電アンテナ２０５には定常状態、すなわち受電する物体が一つも載置されていない状態とは異なる電流が流れる。この変化を検出部２０４によって検出することで、自装置の送電可能範囲に物体が置かれたことを検出することができる。

なお、送電装置２００は、受電装置３０００が送電範囲に存在する場合の検出部２０４の検出結果の変化値を予め記憶しているものとする。送電装置２００は、検出部２０４の検出結果が、定常状態における検出結果からこの予め記憶している変化値を超えた変化量を検出した場合、送電範囲に物体が置かれたことを検出する。なお、送電装置２００は、検出部２０４の検出結果が、定常状態における検出結果から予め記憶している変化値を超えない場合の変化量を検出した場合、送電範囲に受電装置３０００以外の異物が存在すると判定してもよい。この場合、送電装置２００は、送電を停止するまたは異物を除去することを促す情報を表示させる等のエラー処理を実行するようにしてもよい。

認証用送電は、送電可能範囲内にある少なとも一つの受電装置に対して、該受電装置が認証のための通信に要する電力、すなわち該受電装置の制御部３００１と通信部３００６が起動するのに十分な電力を供給するための送電である。送電装置２００は自装置の送電可能エリアに物体が存在することを検出した場合、認証用送電を開始する。なお、認証用送電の電力は送電可能範囲内にある受電装置の全てが、制御部３００１と通信部３００６を動作させることが出来るように、受電装置の数に応じて変更されてもよい。

また、認証用送電を受電した受電装置３０００は、他の装置から通信接続要求を送信させるためのアドバタイズパケットを、認証用送電を検出してから一定期間内（例えば、１００ｍｓ）に通信部３００６から送信する。送電装置２００は認証用送電に応答した受電装置３０００からアドバタイズパケットを受信した場合、送電可能範囲に受電装置３０００が存在すると判定する。

なお、アドバタイズパケットは、ブロードキャストで送信されるＢＬＥに規定されたＡＤＶ＿ＩＮＤパケットとも呼ばれる信号である。アドバタイズパケットは、自身が存在することを近隣のＢＬＥ対応機器に対して通知する通知信号である。アドバタイズパケットは、自身の機器名や提供するサービスの種類、通信に用いるプロトコルのバージョンなどの情報を含む。また、アドバタイズパケットは、送信元の識別情報として、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標） Ｄｅｖｉｃｅアドレス（以下ＢＤアドレス）が含まれている。アドバタイズパケットは、周囲の機器に自装置の存在および周囲の機器からの接続を待っていることを通知するために用いられる。受電装置３０００からのアドバタイズパケットには、本システムが対応する無線電力伝送方式が実行可能なことを示すサービス情報が含まれている。以降の説明において、アドバタイズパケットを通知信号と称す。

なお、送電装置２００は認証用送電を開始してから所定期間内（例えば、１００ｍｓ）に受電装置３０００から通知信号を受信しない場合、認証用送電を停止する。そして、再び送電アンテナ２０５から電磁波を間欠的に発生させることにより、検出用送電を間欠的に行う。

また、送電装置２００は、受信した通知信号の送信元である受電装置３０００に対してＣｏｎｎｅｃｔｉｏｎ Ｒｅｑｕｅｓｔパケット（接続要求）を通信部２０６から送信する。そして、送電装置２００は、送信した接続要求に応じて受電装置３０００と通信接続を確立する。そして、確立した無線接続を用いて、装置間で送電のためのネゴシエーションを行う認証処理を行う。認証処理においては、送電装置２００と受電装置３０００の間で確立した通信接続の期間に互いの能力情報を通信（交換）する。能力情報は例えば、送受電可能な電力量、ハードウェア構成、対応している電力伝送の方式、対応している電力伝送規格のバージョン、通信プロトコルのバージョン等である。ＢＬＥではデータパケットの交換の機会が周期的に発生する。この機会をＣｏｎｎｅｃｔｉｏｎ Ｅｖｅｎｔと呼ぶ。送電装置２００は、最初のＣｏｎｎｅｃｔｉｏｎ Ｅｖｅｎｔで送信するデータパケットにて、受電装置３０００に対して必要な電力値を通知するように要求する。受電装置３０００はこれに応答する形で、必要な電力値を次のデータパケットに含めて送信する。

認証処理では、送電装置２００と受電装置３０００とのプロトコルのバージョンが一致し、かつ、受電装置３０００が要求する電力が、送電装置２００で送電可能な電力と同じか下回っている場合には認証は成功する。また、それ以外の場合、認証は不成功とする。即ち、この場合、送電装置１０１と受電装置３０００との電力量またはプロトコルのバージョンに関するネゴシエーションが不成立のため、充電用送電は行わない。

また、認証用送電を開始してから所定時間以内に認証に必要な情報が受電装置３０００から取得できない場合にも認証は不成功とする。なお、認証処理では、認証を行うためのパスワードを送電装置２００と受電装置３０００との間で通信し、送電装置２００と受電装置３０００のいずれかまたは双方で通信されたパスワードが正しいと判断した場合に認証が成功とするようにしてもよい。

この認証処理によって、送電装置２００は、送電範囲に存在する物体が送電を要求する受電装置であることを確認することができる。一方、認証処理によって、受電装置３０００は、通信接続した送電装置が電力の供給実行可能であるか否かを確認することができる。送電装置２００は、認証処理の間、認証用送電を継続して送電し、受電装置３０００に対して能力情報の通信を行わせるための送電を行う。

送電装置２００は、認証処理による認証結果が成功の場合、つまり、受電装置３０００とのネゴシエーションが成立した場合、充電用送電を行う。充電用送電は、検出用送電および認証用送電の電力より大きい電力を受電装置３０００に送電する。

また、受電装置３０００は、認証処理による認証結果が成功であると、充電用送電により供給される電力を蓄電するために、制御部３００１によりスイッチ３００９をＯＦＦからＯＮにする。即ち、受電装置３０００は、充電用送電が開始されるまではバッテリ３００２へ電力が供給されないようにする。また、受電装置３０００は、充電を終了する場合は、制御部３００１によりスイッチ３００９をＯＮからＯＦＦにする。

なお、充電用送電は、受電装置３０００において充電に用いられなくともよい。例えば、バッテリ以外の負荷（モータ等）に直接供給されてもよい。充電用送電を行うに際して、送電装置２００は、通信部２０６によって、受電している電力の値、送電量の増減の要求、送電の停止などの無線電力伝送を制御するための制御情報を受電装置３０００から受信する。即ち、充電用送電は、受電装置３０００からの要求に応じた送電である。なお、送電装置２００は、受電装置３０００から送電の停止を要求する送電停止要求を受信した場合や送電のエラーが生じた場合に充電用送電を終了する。また、受電装置３０００からの制御情報にエラー情報が含まれていてもよく、例えば、送電装置２００は、エラーが発生したことを示す制御情報を受電装置３０００から受信した場合に送電を停止するようにしてもよい。また、送電装置２００は、受電装置３０００が満充電であることを示す満充電通知を受信した場合、この満充電通知の送信元の受電装置３０００に対する充電用送電を停止する。また、送電装置２００は、複数の受電装置に送電中に、送電停止要求を１台の受電装置３０００から受信した場合、この送電停止要求の送信元の受電装置に対する充電用送電を停止し、他方の受電装置に対する送電は継続して行う。

なお、送電装置２００は、充電用送電を行っている場合、受電装置３０００側の消費電力が変わることで、送電アンテナ２０５のインピーダンスも変化する。送電装置２００は、このインピーダンス変化が送電中の受電装置３０００側の消費電力の変動に起因したものか、新たな受電装置３０００が送電範囲に入ったことにより生じたものかを区別することができない。したがって、送電装置２００は、充電用送電を行っている場合に、Ｚ変化に基づいて、送電範囲に新たな受電装置３０００が入ったことを検出することはできない。

また、送電装置２００は、複数の受電装置に送電を行うことが可能である。例えば、送電装置２００が第１受電装置１０１に充電用送電を行っている場合、新たに受電を要求する第２受電装置１０２は、第１受電装置１０１に対する充電用送電を検出した場合、通知信号を送電装置２００に送信する。通知信号を受信した送電装置２００は、第２受電装置１０２と認証処理を開始し、認証に成功すると、第２受電装置１０２に対する充電用送電を開始する。このように、送電装置２００は、複数の受電装置に同時に並行して充電用送電を行うことができる。

しかしながら、第２受電装置１０２は、充電用送電は認証用送電よりも電力が大きい為、自身が送電装置２００の送電範囲に存在しないにも関わらず、通知信号を送信してしまう場合がある。例えば、ユーザが充電を意図せず第２受電装置１０２を送電装置２００の近くにたまたま置いてしまった場合にも、送電装置２００は、このような充電を必要としていない第２受電装置１０２に対して、認証処理や充電用送電を行う恐れがある。

以下の説明において、本実施形態は、このような送電範囲に入っておらず、充電を必要としていない受電装置に対して、認証処理や充電用送電を行うことを低減させるための動作について説明を行う。

本実施形態における図２に示す送電装置２００の動作を図５に示すフローチャートに従って説明する。なお、図５に示すフローチャートは、制御部２０１がメモリ２０８に記憶されている制御プログラムを実行し、情報の演算および加工、各ハードウェアの制御を実行することにより実現される。なお、図５に示すフローチャートに示すステップの一部または全部を例えばＡＳＩＣ等のハードウェアで実現する構成としても良い。図５に示す処理は、送電装置２００の電源がＯＮされた場合に開始される。また、図５に示す処理は、送電装置２００の電源がＯＦＦされた場合に終了する。

送電装置２００は電源ＯＮまたはユーザによる動作指示の検出に応じて動作を開始すると、送電部２０３により間欠的な検出用送電を開始する（Ｓ６０１）。制御部２０１は、検出用送電時の検出部２０４の検出結果に基づいて、送電装置２００の送電アンテナ２０５のインピーダンスに所定値以上の変化が生じたか否かを判定する（Ｓ６０２）。ここで、所定値とは受電装置３０００が送電範囲に存在する場合の検出部２０４の検出結果の変化値である。

制御部２０１は、検出部２０４の検出結果により、自装置の送電可能範囲に物体が存在することを検出する。検出部２０４によりインピーダンス変化が検出できない場合には、再びＳ６０１に戻り検出用送電を繰り返し行う。

検出部２０４によりインピーダンス変化が検出された場合、送電部２０３は、受電装置３０００に対して認証処理のトリガとなる認証用送電を開始する（Ｓ６０３）。認証用送電は間欠的に行う検出用送電とは異なり、一定電力の送電を継続して行う送電である。制御部２０１は、認証用送電を開始した後に一定期間内（例えば、１００ｍｓ）に受電装置３０００から通知信号を受信したかを判定する（Ｓ６０４）。受電装置３０００からの通知信号であるか否かは受信した通知信号に本システムが対応する無線電力伝送方式が実行可能なことを示すサービス情報が含まれているか否かで判定する。通知信号を受信しなかった場合、認証用送電を停止し、再びＳ６０１に戻り、検出用送電を行う。

Ｓ６０４において、一定期間内に受電装置３０００から通知信号を受信したと判定された場合、送電装置２００は、認証用送電を継続する。また、送電装置２００は、通知信号に含まれる送信元の識別情報であるＢＤアドレスをメモリ２０８に記憶する。そして、送電装置２００は、Ｓ６０４において受信した通知信号の送信元に対し通信部２０６から接続要求を送信し、無線通信接続が確立する（Ｓ６０５）。

Ｓ６０５において無線接続した受電装置３０００との間で通信部２０６は認証処理を実行する（Ｓ６０６）。認証処理において、送電装置２００は、受電装置３０００との間で、互いの能力情報、電力伝送に必要な情報を通信（交換）する。送電装置２００は、認証処理を通じて受電装置３０００に送電を行うか否かを判定する（Ｓ６０７）。送電装置２００は、認証処理による認証が成功した場合、送電を行うと判定し、認証処理による認証が不成功した場合、送電を行わないと判定する。送電を行わないと判定された場合、送電装置２００は、受電装置３０００との通信を切断してＳ６０１に処理を戻す。

送電を行うと判定された場合、送電装置２００は、認証を行った受電装置３０００に対して送電を開始することおよびスイッチ３００９をＯＮにすることを指示する負荷接続指示信号を通信部２０６による通信により通知する。負荷接続指示を受信した受電装置３０００は、スイッチ３００９をＯＮにしてバッテリ３００２への充電を開始する準備を行う。送電装置２００は、スイッチ３００９をＯＮにしたことを示す負荷接続応答を受電装置３０００から受信すると、送電部２０３を制御して送電アンテナ２０５から充電用送電を開始する（Ｓ６０８）。充電用送電においては、受電装置３０００がバッテリ３００２に充電することが可能な、大きな電力を送電する。また、送電装置２００は、受電装置３０００の識別子と対応づけて、充電用送電を行っていることを示す送電フラグをメモリ２０８において立てる。

なお、送電装置２００の制御部２０１は、送電を開始した後に、通信部２０６から受電装置３０００から送電停止の要求または満充電通知を受信した場合、送電を停止すると判定する（Ｓ６０９）。送電を停止すると判定した場合、送電装置２００は、送電停止の要求の送信元である受電装置３０００に対する充電用送電を停止する（Ｓ６１０）。送電を停止した場合、送電装置２００は、充電用送電を行っている他の受電装置が存在するか否かを判定する。１台以上の受電装置に対して送電を行っている場合、以降の処理を進める。送電を行っている受電装置が１台もない場合、送電装置２００はＳ６０１からの処理を再び行う。

以上の処理により、検出用送電を用いて一台目の受電装置が載置されたことを検出し、該受電装置に対して充電用送電を開始することができる。以降の処理は、一台目の受電装置に対して充電用送電中に、二台目以降の受電装置の載置を検出し、該受電装置に対して充電用送電を開始するための処理である。以下において、一台目の受電装置を第１受電装置１０１とし、新たに検出される受電装置を第２受電装置１０２として説明を行う。

送電装置２００は、第１受電装置１０１に充電用送電を行いながら別の受電装置（第２受電装置１０２）からの通知信号を受信したか否かの監視を行う（Ｓ６１２）。通知信号を受信したら、送電装置２００は、通知信号に含まれる送信元（第２受電装置１０２）の識別情報であるＢＤアドレスをメモリ２０８に記憶する。そして、送電装置２００は、現在充電用送電を行っている受電装置である第１受電装置１０１に対してスイッチ３００９をＯＦＦにするための指示である負荷切断指示信号を通信部２０６により送信する（Ｓ６１３）。

送電装置２００は、第１受電装置１０１からスイッチをＯＦＦにしたことを示す負荷切断指示応答を受信すると、第１受電装置１０１に対する充電用送電を停止する（Ｓ６１４）。これは、充電用送電を停止した時に、第１受電装置１０１のスイッチがＯＮである場合、第１受電装置１０１の受電部３００３に印加される電圧が急激に低下する恐れがあるためである。このような電圧降下により第１受電装置１０１の誤動作を低減させるために、第１受電装置１０１のスイッチ３００９をＯＦＦにさせる。なお、送電装置２００は、第１受電装置１０１との通信接続を切断するためのＬＬ＿ＴＥＲＭ＿ＩＮＤを第１受電装置１０１に送信し、その応答であるＬＬ＿ＡＣＫを受信してから以降の処理を行うようにしてよい。また、送電装置２００は、送電中の第１受電装置１０１に対して、一旦送電を停止、もしくは保留して、受電装置の載置確認を行う旨を通知する構成としてもよい。また、受電装置は、一旦送電を停止、もしくは保留して、受電装置の載置確認を行う旨を通知された場合、充電中であることを示すことを示す情報を表示し続ける構成としてよい。

そして、送電装置２００は、第２受電装置１０２が送電範囲に存在する装置であるかを確認するために認証送電を開始する（Ｓ６１５）。制御部２０１は、認証用送電を開始した後に一定期間内（例えば、１００ｍｓ）に第２受電装置１０２から通知信号を受信したかを判定する（Ｓ６１６）。この場合、第２受電装置１０２が、認証用送電の送電範囲に存在する場合は、通知信号を再び送信することができる。一方、第２受電装置１０２が、認証用送電の送電範囲に存在せず、充電用送電の送電範囲に存在する場合は、認証用送電を検出することができないため、通知信号を再び送信することができない。

送電装置２００は、第２受電装置１０２から通知信号を受信した場合、第２送電装置１０２に対し通信部２０６から接続要求を送信し、無線通信接続を確立する（Ｓ６１７）。Ｓ６１７において無線接続した第２受電装置１０２との間で通信部２０６は認証処理を実行する（Ｓ６１６）。送電装置２００は、認証処理を通じて第２受電装置１０２に送電を行うか否かを判定する（Ｓ６１９）。

送電を行うと判定された場合、送電装置２００は、認証を行った第２受電装置１０２と充電用送電を行っていた第１受電装置１０１とに対して負荷接続指示信号を通信部２０６による通信により通知する。送電装置２００は、負荷接続応答を第１受電装置１０１および第２受電装置１０２から受信すると、送電部２０３を制御して送電アンテナ２０５から第１受電装置１０１および第２受電装置１０２に対する充電用送電を開始する（Ｓ６２０）。また、送電装置２００は、第２受電装置１０２の識別子と対応づけて、充電用送電を行っていることを示す送電フラグをメモリ２０８において立てる。そして、Ｓ６０９から処理を再び行う。

一方、Ｓ６１６において、第２受電装置１０２から通知信号を受信しないと判定された場合、充電用送電を行っていた第１受電装置１０１に対して負荷接続指示信号を通信部２０６による通信により通知する。送電装置２００は、負荷接続応答を第１受電装置１０１から受信すると、送電部２０３を制御して送電アンテナ２０５から第１受電装置１０１に対する充電用送電を開始する（Ｓ６０８）。そして、Ｓ６０９から処理を再び行う。

また、Ｓ６１６において、第２受電装置１０２から通知信号を受信しないと判定された場合には、第２受電装置１０２に対しては、通信部２０６を通して、存在通知を出さないように指示しても良い。また、Ｓ６１６において、第２受電装置１０２から通知信号を受信しないと判定された場合には、第２受電装置１０２の識別情報を記憶して、以降の第２受電装置１０２からの通知信号を所定時間無視するような構成としても良い。また、Ｓ６１９における認証処理の結果が認証不成功となったと判定された場合には、送電装置２００は、通知部２０９によりエラーを表示してもよい。表示例としては、「近くに受電装置があります。充電を行う場合は、送電装置上に載置下さい。充電を行わない場合は、送電装置から離してください」とのメッセージを表示させる。即ち、送電装置２００は、通知部２０９により充電用送電に応答して通知信号を送信してしまう装置の移動を促す情報を表示させてもよい。このように、送電装置２００は、ユーザが第２受電装置１０２の充電を希望している場合に、ユーザに正しい載置位置を通知することができる。

以上説明したように、送電装置２００は、一台目の第１受電装置１０１については検出用送電を用いて送電装置２００上に載置されたか否かを検出する。そして、送電装置２００は、充電用送電を行っている際に通知信号を受信した場合、充電用送電を停止して認証用送電を開始する。したがって、送電装置２００は、通知信号の送信元の受電装置が送電装置２００上に載置された装置であるか否かを判断することができる。そして、送電装置２００は、送電装置２００上に載置されたと判定された受電装置とのみ無線接続および認証処理を行い、送電装置２００上に載置されたと判定されなかった受電装置とは無線接続および認証処理を行わない。

したがって、ユーザにより充電を意図せず、送電装置の近くにたまたま置かれたような、充電を必要としていない受電装置に対して、無線接続および認証処理を行わないので、不要な送電のための処理を低減することができる。また、送電装置が、受電を必要としている可能性が低いと考えられる、送電装置から離れて配置された受電装置を大きい電力である充電用送電を行う対象としてしまうことを低減できるため、送電効率が悪い受電装置に対して送電を行うことを低減できる。

続いて、本実施形態における無線通信システムのシーケンスチャートを、図４を用いて説明する。図４は、図１（ａ）における無線通信システムのシーケンスチャートである。

図４において、まず、ユーザが第１受電装置１０１を第１送電装置１００上に載置する（３００）。第１送電装置１００は、検出用送電を行っている（３０１）。第１送電装置１００は、第１受電装置１０１が近接されたことによりＺ変化を検出し、認証用送電を開始する（３０２）。第１受電装置１０１は、認証用送電を検出すると通知信号を送信する。

第１送電装置１００は、通知信号を受信すると、第１受電装置１０１に接続要求を送信する（３０４）。第１送電装置１００と第１受電装置１０１は、確立した無線接続を用いて、認証処理において、要求する電力やその応答をやり取りする（３０５、３０６）。第１送電装置１００は、認証処理が成功すると、第１受電装置１０１に対する充電用送電を開始する（３０９）。

第１受電装置１０１に対する充電用送電を開始した後に、ユーザが第２受電装置１０２を第１送電装置１００の送電範囲外に置いたとする。第２受電装置１０２は、第１受電装置１０１に対する充電用送電を検出すると、通知信号を送信する（３０８、３２６）。第１送電装置１００は、充電用送電中に通知信号を受信すると、負荷切断指示を送電中の第１受電装置１０１に送信する。第１受電装置１０１は、負荷切断指示を受信すると、スイッチ３００９をＯＦＦにし、負荷切断応答を第１送電装置１００に送信する（３１１）。

続いて第１送電装置１００は、通信接続を行っている全ての受電装置（この場合第１受電装置１０１のみ）に対して、通信を切断することを意味するＬＬ＿ＴＥＲＭ＿ＩＮＤを送信する（３１３）。第１送電装置１００は、第１受電装置１０１からその応答であるＬＬ＿ＡＣＫを受信する（３１４）。第１送電装置１００は、時間ｔ１から時間ｔ２で認証用送電を行う（３１５）。なお、第１送電装置１００は、充電用送電３０９の停止と同時に認証用送電３１５を送電し、送電の寸断がない構成であってもよい。また、第１送電装置１００と第１受電装置１０１との通信接続は維持したままでもよい。

第１送電装置１００は、時間ｔ２から時間ｔ３の間は認証用送電を停止して、第２送電装置１０２からの通知信号を待ち受ける。また、第１受電装置１０１は、第１送電装置１００との通信接続を切断しているため、通知信号を送信する（３１６）。

一方、第２受電装置１０２は、第１送電装置１００が充電用送電行っている間（３０９）は、受電した電力によって通信部を起動させることが出来る。しかしながら、第２受電装置１０２は、第１送電装置１００の認証用送電の送電範囲に存在しないので、第１送電装置１００が認証用送電行っている間は、通知信号を送信しない。

第１送電装置１００は、時刻ｔ２からｔ３までの間に第２受電装置１０２から通知信号を受信できないので、第２受電装置１０２は認証用送電の送電範囲に存在しないと判定し、第２受電装置１０２と通信接続および認証処理を行わない。第１送電装置１００は、以降、第１受電装置１０１と通信接続、認証処理を行い、第１受電装置１０１に対する充電用送電を再開する（３１７〜３２４）。

なお、第２受電装置１０２は、第１送電装置１００が充電用送電を再開すると、再び通知信号を送信する（３２５）。この場合、第１送電装置１００がタイマを起動し、このタイマがタイムアウトした後に再度第２受電装置１０２から通知信号を受信していれば、３１０からの処理を行うようにしてよい。このように構成することで、ユーザが第２受電装置１０２を第１送電装置１００上に配置し直した際に、第２受電装置１０２に充電用送電が行われないことを低減することができる。

また、第１送電装置１００はＳ６１４において充電用送電を停止した。しかしこれは、電力を低減した充電用送電を行うようにしてもよい。この場合、充電用送電の電力は、認証用電力より大きく、かつ送電範囲の外の受電装置は制御部３００１と通信部３００６を動作させることが出来ない程度に小さい電力に低減される。このように、送電装置は、電力を低減した充電用送電を継続して行うことで第１受電装置１０１に充電を継続して行われることができるとともに、第２受電装置１０２が送電範囲内に存在するか否かを正しく判断することが出来る。

以上説明したように、充電用送電を行っている際に通知信号を受信した場合、充電用送電を停止して認証用送電を開始するため、送電装置２００は、通知信号の送信元が送電装置２００上に載置された装置であるか否かを判断することができる。また、送電装置が、受電を必要としている可能性が低い受電装置を大きい電力である充電用送電を行う対象としてしまうことを低減できる。

（実施形態２）
実施形態２では、送電装置２００が複数台存在する場合の無線電力伝送システムの動作について説明を行う。本実施形態のシステム構成を図１（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）に示す。図１（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）において、第１送電装置１００、第１受電装置１０１、第２受電装置１０２に加え、第３受電装置１０３、第２送電装置１０４、管理装置１０６が本実施形態のシステムには存在する。また、図１（ｅ）において、１０７は第３送電装置であり、１０８は第４受電装置である。

第３受電装置１０３と第４受電装置１０８は、図３に示した受電装置３０００と同様の構成を有している。第２送電装置１０４と第３送電装置１０７は、図２で説明した送電装置２００と同様の構成を有している。なお、図１（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）において、第１送電装置１００と第２送電装置１０４との送電範囲は重複しないが、第１送電装置１００と第２送電装置１０４と通信範囲は重複するものとする。また、図１（ｅ）において、第１送電装置１００と第２送電装置１０４と第３送電装置１０７との送電範囲は重複しないが、第１送電装置１００と第２送電装置１０４と第３送電装置１０７との通信範囲は重複する。

図１（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）において、第１送電装置１００は、第１受電装置１０１に充電用送電を行って、第２送電装置１０４は、第２受電装置１０２に充電用送電を行っている。図１（ｃ）は、第２送電装置１０４が第２受電装置１０１に充電用送電を行っている際に第３受電装置１０３が載置された状態を示している。図１（ｄ）では、第３受電装置１０３が第１送電装置１００と第２送電装置１０４のいずれにも載置されていない状態を示している。

図１（ｅ）、において、第３送電装置１０７は、第３受電装置１０３に充電用送電を行っている。図１（ｅ）は、第１送電装置１００が第１受電装置１０１に充電用送電を行っている際に、第１送電装置１００上に第４受電装置１０８が載置された状態を示している。

管理装置１０６は、第１送電装置１００、第２送電装置１０４、第３送電装置１０７と有線または無線によりインターフェース１０５を介して通信可能であり、夫々の認証用送電を行うタイミングを管理し、指示する装置である。管理装置１０６は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、表示を行う表示部、ＢＬＥによる通信を行う通信部、送電装置と接続するためのインターフェースを有する情報処理装置である。管理装置１０６の通信部は、無線ＬＡＮ（ＩＥＥＥ８０２．１１シリーズ）、ＺＩＧＢＥＥによる通信を行ってもよい。また、管理装置１０６の通信部は、有線で通信を行うようにしてもよい。例えば、管理装置１０６の通信部は、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）のような有線ＬＡＮ規格（ＩＥＥＥ８０２．３）、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）規格に準拠して通信を行ってよい。

また、本実施形態において、第１送電装置１００、第２送電装置１０４、第３送電装置１０７とは、通知信号を受信すると、通知信号を受信したことを示す通知信号受信通知を管理装置１０６に送信する。通知信号受信通知には、通知信号の送信元の識別情報が含まれている。

管理装置１０６の動作を図６に示すフローチャートを用いて説明する。管理装置１０６は、通知信号受信通知を受信すると（Ｓ１３００）、通知信号受信通知を送信した送電装置の識別子を取得する（Ｓ１３０１）。続いて、通知信号受信通知を送信した送電装置の数が２台以下であるか判断する（Ｓ１３０２）。

知信号受信通知を送信した送電装置の数が２台以下である場合、管理装置１０６は、認証用送電を行うもしくは停止する回数（以後、試行回数という）を、通知信号受信通知を送信した送電装置の数と同一の数に決定する。（Ｓ１３０３）。続いて管理装置１０６は、各送電装置が排他的に認証用送電を行う順番を規定する送電シーケンスを作成する（Ｓ１３０４）。本実施形態では、管理装置１０６は下記の３つの条件を満たすように送電シーケンスを作成する。
＜条件１＞各送電装置は異なるタイミングで認証用送電を行う。
＜条件２＞各送電装置は少なくとも１回は認証用送電を行う。
＜条件３＞１回の試行において１台の送電装置のみが認証用送電を行う。

送電シーケンスの通知には、試行回数と受信元の送電装置が認証用送電を行うタイミングに関する情報が含まれている。

Ｓ１３０２において、２台以下の送電装置から通知信号受信通知を受信していない場合、即ち、３台以上の送電装置から通知信号受信通知を受信した場合について説明を行う。管理装置１０６は、通知信号受信通知を受信した、送電装置の台数をｋ台とした場合、ｋ≦（２のｎ乗）−１の関係を満たす最小のｎを試行回数として選択する。このように試行回数を決定することで、最小の試行回数で受電装置の載置確認を行うことができる。続いて管理装置１０６は各送電装置が少なくとも１回は認証用送電を行うように送電シーケンスを作成する（Ｓ１３０７）。Ｓ１３０７で作成する送電シーケンスは上述の条件１及び条件２を満たすようにする。なお、３台以上の送電装置から通知信号受信通知を受信した場合もＳ１３０３、Ｓ１３０４で説明したように送電シーケンスを作成してもよい。

続いて、管理装置１０６は、Ｓ１３０４またはＳ１３０７で作成した送電シーケンスを、通知信号受信通知を送信した各送電装置に通知して（Ｓ１３０５）、処理を終了する。

続いて、本実施形態における送電装置２００が、送電シーケンスの通知を受信した場合の動作について図７のフローチャートを用いて説明する。送電装置２００は送電シーケンスの通知を受信すると（Ｓ１５００でＹＥＳ）、受信した送電シーケンスの通知に基づいて認証用送電を行う（Ｓ１５０１）。そして、認証用送電の試行結果を管理装置１０６に通知する（Ｓ１５０２）。試行結果には、送電装置２００は、受信した通知信号の送信元毎および試行毎に、認証用送電を行ってから所定期間以内に通知信号を受信したか、認証用送電を行ってからの所定期間以内とは異なる時間に通知信号を受信したか否かの判定結果が含まれる。そして、送電装置２００は、通知された送電シーケンスの全てが終了していなければ（Ｓ１５０３でＮＯ）、Ｓ１５０１の処理に戻る。また、送電シーケンスを受信しなければ（Ｓ１５００でＮＯ）、エラー表示を行い（Ｓ１５０４）、処理を終了する。

ここで、認証用送電が１台の送電装置２００により行われている際に、認証用送電が行われてから所定期間以内に通知信号を受信した場合、この通知信号の送信元は、送電装置２００により行われた認証用送電に反応して通知信号を送信した可能性が高い。したがって、この通知信号の送信元は、送電装置２００上に載置された受電装置であると判定できる。一方、送電装置２００により認証用送電が行っていないにも関わらず通知信号を受信した場合、この受電装置は、他の送電装置の認証用送電に反応して通知信号を送信した可能性が高い。したがって、この受電装置は、送電装置２００上に載置された受電装置ではなく他の送電装置上に配置された受電装置であると判定できる。また、送電装置２００により認証用送電が行ったに関わらず、通知信号を受信できない場合、この送電装置２００上には受電装置は載置されていないと判断することができる。

続いて、本実施形態における管理装置１０６が、各送電装置から試行結果を受信し、受信した結果に基づいて新たな受電装置がどの送電装置に載置されたかを判定する動作について説明する。図８（ａ）は、図１（ｃ）の状態で管理装置１０６が受電装置の載置確認を行う場合のシーケンスチャートである。

第１送電装置１００が第１受電装置１０１に、第２送電装置１０４が第２受電装置１０２に充電用送電（２１００、２１０１）を送電中に、第３受電装置１０３が第２送電装置１０４に載置されるとする。第３受電装置１０３は、第２送電装置１０４の第２送電装置１０２に対する充電用送電を検出すると、通知信号を送信する（２１０２）。第１送電装置１００と第２送電装置１０４は、通知信号を受信する。そして第１送電装置１００と第２送電装置１０４は、管理装置１０６に通知信号受信通知を行う（２１０３、２１０４）。

管理装置１０６は通知信号受信通知を受信すると送電シーケンスを作成し、第１送電装置１００と第２送電装置１０４に通知する（２１０５）。なお、作成した送電シーケンスは、１回目に第１送電装置１００が認証用送電を行い、２回目に第２送電装置１０４が認証用送電を行うものとする。

第１送電装置１００と第２送電装置１０４は、時間ｔ４からｔ５の間で１回目の試行を行う。まず、第１送電装置１００が時間ｔ４からｔ５の間に認証用送電を行い（２１０６）、第２送電装置１０４は認証用送電を実行しない。この時、第３受電装置１０３は、第１送電装置１００からの認証用送電を検出できないため、通知信号を送信しない。

したがって、時間ｔ４からｔ５における第１送電装置１００の１回目の試行結果は、認証用送電を行ったが、第３受電装置１０３から通知信号は受信されなかったことを示すものとなる。第１送電装置１００は試行結果を管理装置１０６に通知する。

一方で時間ｔ４からｔ５における第２送電装置１０４の１回目の試行結果は、認証用送電を行わず、第３受電装置１０３から通知信号は受信されなかったことを示すものとなる。第２送電装置１０４は試行結果を管理装置１０６に通知する。

続いて、時間ｔ５からｔ６において、第１送電装置１００と第２送電装置１０４は送電シーケンスの２回目の試行を行う。第１送電装置１００が時間ｔ５らｔ６の間に認証用送電を行わず、第２送電装置１０４は認証用送電を行う。

この時、第３受電装置１０３は、第２送電装置１０４からの認証用送電を検出するため、通知信号を送信する。

したがって、時間ｔ５からｔ６における第１送電装置１００の２回目の試行結果は、認証用送電を行わず、第３受電装置１０３から通知信号は受信したことを示すものとなる。第１送電装置１００は試行結果を管理装置１０６に通知する。

一方で時間ｔ５からｔ６における第２送電装置１０４の２回目の試行結果は、認証用送電を行い、第３受電装置１０３から通知信号は受信されたことを示すものとなる。第２送電装置１０４は試行結果を管理装置１０６に通知する。

管理装置１０６は、１回目の試行結果により、第１送電装置１００は認証用送電を行ったにもかかわらず、通知信号を受信できなかったので、第１送電装置１００上に第３受電装置１０３は載置されていないことが判断できる。また、管理装置１０６は、２回目の試行結果により、第１送電装置１００は認証用送電を行っていないにもかかわらず、通知信号を受信したので、第１送電装置１００上に第３受電装置１０３は載置されていないことが判断できる。また、管理装置１０６は、２回目の試行結果により、第２送電装置１０４は認証用送電を行って、通知信号を受信したので、第２送電装置１０４上に第３受電装置１０３が載置されていることが判断できる。

管理装置１０６は、第３受電装置１０３は第２送電装置１０４に載置されていることを示す載置確認結果通知を、第１送電装置１００と第２送電装置１０４に対して行う。

第１送電装置１００および第２送電装置１０４は、載置確認結果の通知を受信すると、以降は実施形態１で説明したように、第１送電装置１００は第３受電装置１０３と通信接続を行わない。一方で第２送電装置１０４は第３受電装置１０３と通信確立を行い、第３受電装置１０３に充電用送電を行う。このように、管理装置１０６が各送電装置の認証用送電を排他的に行うように制御するため、複数の送電装置の通信範囲が重複する場合でも、受電装置がどの送電装置に載置されたかを判定することができる。

次に、図１（ｄ）の状態で管理装置１０６が受電装置の載置確認を行う場合について説明する。ｔ４までの動作は、図８（ａ）と同様であるため、その説明を省略する。

第１送電装置１００と第２送電装置１０４は、時間ｔ４からｔ５の間で１回目の試行を行う。まず、第１送電装置１００が時間ｔ４からｔ５の間に認証用送電を行い、第２送電装置１０４は認証用送電を実行しない。この時、第３受電装置１０３は、第１送電装置１００からの認証用送電を検出できないため、通知信号を送信しない。

したがって、時間ｔ４からｔ５における第１送電装置１００の１回目の試行結果は、認証用送電を行ったが、第３受電装置１０３から通知信号は受信されなかったことを示すものとなる。第１送電装置１００は試行結果を管理装置１０６に通知する。

一方で時間ｔ４からｔ５における第２送電装置１０４の１回目の試行結果は、認証用送電を行わず、第３受電装置１０３から通知信号は受信されなかったことを示すものとなる。第２送電装置１０４は試行結果を管理装置１０６に通知する。

続いて、時間ｔ５からｔ６において、第１送電装置１００と第２送電装置１０４は送電シーケンスの２回目の試行を行う。第１送電装置１００が時間ｔ５らｔ６の間に認証用送電を行わず、第２送電装置１０４は認証用送電を行う。

この時、第３受電装置１０３は、第２送電装置１０４からの認証用送電を検出できないため、通知信号を送信しない。

したがって、時間ｔ５からｔ６における第１送電装置１００の２回目の試行結果は、認証用送電を行わず、第３受電装置１０３から通知信号は受信しなかったことを示すものとなる。第１送電装置１００は試行結果を管理装置１０６に通知する。

一方で時間ｔ５からｔ６における第２送電装置１０４の２回目の試行結果は、認証用送電を行い、第３受電装置１０３から通知信号は受信されなかったことを示すものとなる。第２送電装置１０４は試行結果を管理装置１０６に通知する。

管理装置１０６は、１回目の試行結果により、第１送電装置１００は認証用送電を行ったにもかかわらず、通知信号を受信できなかったので、第１送電装置１００上に第３受電装置１０３は載置されていないことが判断できる。また、管理装置１０６は、２回目の試行結果により、第２送電装置１０４は認証用送電を行ったにもかかわらず、通知信号を受信できなかったので、第２送電装置１０４上に第３受電装置１０３は載置されていないことが判断できる。

管理装置１０６は、第３受電装置１０３は第１送電装置および第２送電装置１０４に載置されていないことを示す載置確認結果通知を、第１送電装置１００と第２送電装置１０４に対して行う。

第１送電装置１００および第２送電装置１０４は、載置確認結果の通知を受信すると、以降は実施形態１で説明したように、第３受電装置１０３と通信接続を行わない。このように、管理装置１０６が各送電装置の認証用送電を排他的に行うように制御するため、複数の送電装置の通信範囲が重複する場合でも、受電装置がどの送電装置に載置されたかを判定することができる。

以上のように、管理装置１０６は、送電装置が異なるタイミングで認証用送電を行うようにした。具体的には１回の試行で１つの送電装置のみが認証用送電を行うようにした。また、試行回数は送電装置の数と同一として送電シーケンスを決定した。そして認証用送電を実行した／実行しないという情報と、通知信号を受信した／受信しないという情報にもとづいて、載置確認を行うようにした。このようにすることで、送電装置は載置されている受電装置とそうでない受電装置を判別することができる。

また、試行回数は送電装置の数と同一としたが、これは少なくとも送電回数の数と同一とすれば載置確認が行えるという意味であって、送電装置の数以上であっても同様の効果が得られることができる。

また、各送電装置はそれぞれが同期して送電シーケンスに基づいて動作するようにしたが、同期の為の時間情報を管理装置１０６が各送電装置に送信してもよい。例えば、管理装置１０６がそれぞれの試行の開始時間や１回の試行の時間を、送電シーケンスを通知するデータに格納して送電装置に通知する構成や、予めそれらの時間を共有しておくなどの方法が考えられる。

また本実施形態では、送電装置が試行結果を導出し、管理装置１０６にそれを通知する構成とした。これは、送電装置は認証用送電を実行した／実行しないという情報とその時に通知信号受信したかどうかという情報を管理装置１０６に通知し、管理装置１０６が試行結果を導出してもよい。そうすることで送電装置の処理を軽減することができる。

また、本実施形態では１回の試行が終了した時点で送電装置が管理装置１０６に試行結果を通知するようにした。しかし、送電装置は、送電シーケンスがすべて終了した後に、すべての試行結果を含めた試行結果を管理装置１０６に通知する構成としてもよい。この場合、送電装置は、試行回数を示す情報とその試行結果の情報とを対応づけて管理装置１０６に通知する。このようにすることで、管理装置１０６は送電シーケンスと試行結果通知の対応がとれるので、送電装置は、送電シーケンスにおけるすべて試行結果を一度に通知することができる。

また、１台の新しい受電装置（つまり、第３受電装置１０３）に対する載置確認の処理について説明したが、これは複数であってもよい。

続いて、送電装置が３台の場合について説明する。送電装置の数が２台以下でない場合（Ｓ１３０２でＮＯ）、管理装置１０６はＳ１３０６において試行回数を決定する。

ここで、試行回数をｎ回とした場合、送電装置は、各試行において認証用送電行うまたは行わないことを２のｎ乗通りで組み合わせることができる。また、条件２を加味すると、送電装置は、この２のｎ乗から、各試行において電装置が１度も送電を行わない分の１を引いた（２のｎ乗）−１通りで試行を行うことができる。したがって、送電装置がｋ台の場合、ｋ≦（２のｎ乗）−１の関係を満たす最小のｎを試行回数として選択すれば、条件１と条件２を満たし、かつ、最小の試行回数により送電シーケンスを実行できる。このように試行回数を決定することで、最小の試行回数で受電装置の載置確認を行うことができる。例えば、送電装置が７台の場合，Ｓ１３０３の処理によって試行回数を決定した場合は試行回数が７回となるが、Ｓ１３０６の処理に従うことで試行回数を３回に低減できる。

図８（ｂ）は、図１（ｅ）の状態で管理装置１０６が受電装置の載置確認を行う場合のシーケンスチャートである。なお、説明を簡略化するために、図８（ｂ）は、送電シーケンスを実行する場合についてのみ記載している。

第１送電装置１００が第１受電装置１０１に、第２送電装置１０４が第２受電装置１０２に、第３送電装置１０７が第３受電装置１０３に充電用送電を行っている際に、第４受電装置１０８が第１送電装置１０４に載置されるとする。第４受電装置１０８は、第１送電装置１００の第１受電装置１０１に対する充電用送電を検出すると、通知信号を送信する。第１送電装置１００と第２送電装置１０４と第３送電装置１０７とは、通知信号を受信する。そして第１送電装置１００と第２送電装置１０４と第３送電装置１０７は、管理装置１０６に通知信号受信通知を行う。

管理装置１０６は通知信号受信通知を受信すると送電シーケンスを作成し、第１送電装置１００と第２送電装置１０４に第３送電装置１０７とに通知する。なお、作成した送電シーケンスは、送電装置の数が３台であるのでＳ１３０６により２回の試行回数で行うと判定される。また、１回目に第１送電装置１００と第３送電装置１０７とが認証用送電を行い、２回目に第２送電装置１０４と第３送電装置１０７とが認証用送電を行うものとする。

第１送電装置１００と第２送電装置１０４と第３送電装置１０７とは、時間ｔ４からｔ５の間で１回目の試行を行う。まず、第１送電装置１００と第３送電装置１０７とが時間ｔ４からｔ５の間に認証用送電を行い（２１０６、２１１４）、第２送電装置１０４は認証用送電を実行しない。この時、第４受電装置１０８は、第１送電装置１００および第３送電装置１０７からの認証用送電を検出できないため、通知信号を送信しない。

したがって、時間ｔ４からｔ５における第１送電装置１００の１回目の試行結果は、認証用送電を行い、第４受電装置１０８から通知信号は受信されなかったことを示すものとなる。第１送電装置１００は試行結果を管理装置１０６に通知する。

また、時間ｔ４からｔ５における第２送電装置１０４の１回目の試行結果は、認証用送電を行わず、第４受電装置１０８から通知信号は受信されなかったことを示すものとなる。第２送電装置１０４は試行結果を管理装置１０６に通知する。

また、時間ｔ４からｔ５における第３送電装置１０７の１回目の試行結果は、認証用送電を行って、第４受電装置１０８から通知信号は受信されなかったことを示すものとなる。第３送電装置１０７は試行結果を管理装置１０６に通知する。

続いて、時間ｔ５からｔ６において、第１送電装置１００と第２送電装置１０４と第３送電装置１０７とは送電シーケンスの２回目の試行を行う。第１送電装置１００が時間ｔ５らｔ６の間に認証用送電を行わず、第２送電装置１０４と第３送電装置１０７とは認証用送電を行う。

この時、第４受電装置１０８は、第２送電装置１０４からの認証用送電を検出するため、通知信号を送信する。

したがって、時間ｔ５からｔ６における第１送電装置１００の２回目の試行結果は、認証用送電を行わず、第４受電装置１０８から通知信号は受信したことを示すものとなる。第１送電装置１００は試行結果を管理装置１０６に通知する。

また、時間ｔ５からｔ６における第２送電装置１０４の２回目の試行結果は、認証用送電を行い、第４受電装置１０８から通知信号は受信されたことを示すものとなる。第２送電装置１０４は試行結果を管理装置１０６に通知する。

また、時間ｔ５からｔ６における第３送電装置１０７の２回目の試行結果は、認証用送電を行い、第４受電装置１０８から通知信号は受信されたことを示すものとなる。第３送電装置１０７は試行結果を管理装置１０６に通知する。

管理装置１０６は、１回目の試行結果により、第１送電装置１００と第３送電装置１０７は認証用送電を行ったにもかかわらず、通知信号を受信できなかったので、これらの送電装置上に第４受電装置１０８は載置されていないことが判断できる。また、管理装置１０６は、２回目の試行結果により、第１送電装置１００は認証用送電を行っていないにもかかわらず、通知信号を受信したので、第１送電装置１００上に第４受電装置１０７は載置されていないことが判断できる。また、管理装置１０６は、２回目の試行結果により、第２送電装置１０４は認証用送電を行って、通知信号を受信したので、第２送電装置１０４上に第４受電装置１０８が載置されていることが判断できる。また、２回目の試行結果により、第３送電装置１０８は認証用送電を行って、通知信号を受信したことが分かる。しかしながら、管理装置１０６は、１回目の試行で既に第３送電装置１０８上に第４受電装置１０７は存在していないと判定しているため、第４受電装置１０８は第２送電装置１０４に載置されていると判定する。

管理装置１０６は、第４受電装置１０８は第２送電装置１０４に載置されていることを示す載置確認結果通知を、第１送電装置１００と第２送電装置１０４と第３送電装置１０７に対して行う。

第１送電装置１００、第２送電装置１０４、と第３送電装置１０７は、載置確認結果の通知を受信すると、以降は実施形態１で説明したように、第２送電装置１０４は第４受電装置１０８と通信確立を行い、第４受電装置１０８に充電用送電を実行する。このように、管理装置１０６が各送電装置の認証用送電を計画的に行うように制御するため、複数の送電装置の通信範囲が重複する場合でも、受電装置がどの送電装置に載置されたかを判定することができる。

なお、本実施形態では、送電装置は管理装置１０６から通知される送電シーケンスに基づいて認証用送電を実行したが、これは条件１と条件２を満たす送電シーケンスを送電装置が自ら決定してもよい。例えば送電装置に固有の識別情報に基づいて算出された送電シーケンスを用いるという構成が考えられる。固有の識別情報を送電シーケンスに適用した場合、固有の識別情報は送電装置毎に異なる為各送電装置は異なるタイミングで認証用送電を実行することになる。

（その他の実施形態）
管理装置１０６は送電装置２００と別体としたが、送電装置２００が管理装置１０６として動作するようにしてよい。この場合、管理装置１０６として動作する送電装置をマスタ送電装置とし、マスタ送電装置から送電タイミングの指示を受ける他の送電装置をスレーブ送電装置とする。この場合、マスタ送電装置はＢＬＥのセントラル、スレーブ送電装置はペリフェラルとして動作して送電装置間で通信を行うようにしてよい。

送電装置２００は、マスタ送電装置として動作するかスレーブ送電装置として動作するかを他の送電装置との通信を用いたネゴシエーションにより決定してよい。例えば、送電装置２００は電源がオンされると、マスタ送電装置として動作している他の送電装置を無線通信により検索する。送電装置２００は、マスタ送電装置として動作する他の送電装置を検出できない場合、自装置がマスタ送電装置として動作することを決定する。この場合、送電装置２００は電源がオンされると、管理機能を有することを示す情報要素を格納したＡＤＶ＿ＩＮＤを送信する。マスタ送電装置として動作する送電装置は、管理機能を有することを示す情報要素を格納したＡＤＶ＿ＩＮＤを受信すると、マスタ送電装置として動作していることを示す情報要素を含むＣＯＮ＿ＲＥＱを送信する。

送電装置２００は、ＡＤＶ＿ＩＮＤを送信し、マスタ送電装置として動作していることを示す情報要素を含むＣＯＮ＿ＲＥＱを受信したか否かを判定する。マスタ送電装置として動作していることを示す情報要素を含むＣＯＮ＿ＲＥＱを受信すると、送電装置２００はスレーブ送電装置として動作し、受信しない場合は、スレーブ送電装置として動作する。

また、マスタ送電装置は、スレーブ送電装置との定期的な通信によって、管理すべきスレーブ送電装置を定常的に更新できるようにしてもよい。前記定期的な通信によって、マスタ送電装置はスレーブ送電装置の生存確認を、スレーブ送電装置はマスタ送電装置の生存確認を実施することが出来る為、システムの信頼性が向上する。

また、マスタ送電装置は、自身の電源のオフが指示される場合や故障によって、管理機能の動作を維持させることが出来ない場合は、自身が管理するスレーブ送電装置から、次にマスタ送電装置となるスレーブ送電装置を決定する。次のマスタとなる送電装置は、送電装置の識別情報に基づいて決定する構成としてよい。マスタ送電装置は、電源をＯＦＦする前に決定されたスレーブ送電装置に管理装置しての機能を譲渡する。

また、マスタ送電装置は、次にマスタ送電装置となるスレーブ送電装置に対して、自身が把握している受電装置の載置状況を通知してもよい。そうすることで、次にマスタ送電装置となるスレーブ送電装置は、受電装置の載置状況を確認し、速やかに管理装置１０６としての動作を行うことができる。

また、マスタの権限を譲渡しないままマスタ送電装置が故障などにより動作が停止した場合は、スレーブ送電装置の内の１つが次のマスタ送電装置になるようにしてもよい。スレーブ送電装置は、定期的な通信でマスタ送電装置からの応答がないと、マスタ送電装置が動作を停止したと判定する。次のマスタ送電装置を決定する方法は、送電装置の識別情報に基づいて決定する構成としてよい。

また、同じグループとなる送電装置間で、受電装置の載置状況を通信により共有する構成としてよい。このように構成することで、マスタ送電装置が動作を停止したとしても、グループ内の何れかの他の送電装置がマスタとして速やかに動作を開始することができる。

また、マスタ送電装置は、スレーブ送電装置が存在しない場合には、実施形態１で述べたように、動作してもよい。即ち、充電用電力を送電中に、受電装置からＡＤＶ＿ＩＮＤを受信した時は、実施形態１での動作を行うようにしてよい。また、この場合、充電用送電の停止は行わずにより小さい電力に低減する処理をお行うようにしてよい。

上述の実施形態において、受電装置を送電装置上に載置することで、無線電力伝送が行われること述べたが、受電装置と送電装置とが、空間的に隔たりがある場合にも無線電力伝送が行われるようにしてもよい。例えば、上述の実施形態において、受電装置である電気自動車が、床面または路面に内蔵された送電装置と非接触状態で無線電力伝送を行う場合を適用してよい。

本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

１００ 第１送電装置
１０１ 第１受電装置
１０２ 第２受電装置
２０１ 制御部
２０３ 送電部
２０４ 検出部
２０６ 通信部

Claims (12)

1. 送電装置であって、
   送電を行う第１送電手段と、
   前記第１送電手段による送電より電力が大きい送電を行う第２送電手段と、
   受電装置の存在を通知するための通知信号を当該受電装置から受信する受信手段と、
   前記第１送電手段による送電を受けた受電装置からの前記通知信号を前記受信手段が受信した場合、当該通知信号の送信元の受電装置とのネゴシエーションの結果に応じて、前記第２送電手段による前記受電装置に対する送電を行わせる制御手段と、
   第１受電装置に対する前記第２送電手段による送電を受けた第２受電装置から通知信号を前記受信手段が受信した場合、前記第２送電手段による送電を停止する停止手段と、を有し、
   前記第２送電手段による送電を前記停止手段によって停止し、前記第１送電手段による送電を行った場合において、前記制御手段は、
   前記第１送電手段による送電を受けた前記第２受電装置から通知信号を前記受信手段が受信した場合、前記第２受電装置とのネゴシエーションの結果に応じて前記第２送電手段による前記第２受電装置に対する送電と、前記第２送電手段による前記第１受電装置に対する送電の再開とを行わせ、
   前記第２受電装置から通知信号を前記受信手段が受信しなかった場合、前記第２受電装置を前記第２送電手段による送電の対象とせず、前記第２送電手段による前記第１受電装置と対する送電の再開を行わせることを特徴とする送電装置。
2. 前記第２送電手段による送電を前記停止手段によって停止し、前記第１送電手段による送電を行った場合において、前記第１送電手段による送電を受けた前記第２受電装置から通知信号を前記受信手段が受信した場合、前記第２受電装置との無線接続を確立するための接続要求を送信する送信手段を有し、
   前記第２受電装置とのネゴシエーションは、前記送信手段により送信された前記接続要求に応じて確立された無線接続を用いた通信により行われることを特徴とする請求項１に記載の送電装置。
3. 前記送信手段は、前記第１送電手段による送電を行った場合において、前記第２受電装置から通知信号を前記受信手段が受信しなかった場合、前記接続要求を送信しないことを特徴とする請求項２に記載の送電装置。
4. 前記第１送電手段による送電を行ってからの所定期間内に前記第２受電装置から通知信号を受信した場合に、前記第２受電装置とネゴシエーションを行うことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の送電装置。
5. 前記第１受電装置に対する前記第２送電手段による送電を受けた前記第２受電装置から通知信号を前記受信手段が受信した場合、前記第２送電手段により送電された電力を消費する負荷と前記第２送電手段により送電された電力を受電するためのアンテナとの接続を切断する指示を前記第１受電装置に対して行う指示手段を有し、
   前記指示手段による指示の後に、前記第２送電手段による送電を前記停止手段によって停止することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の送電装置。
6. 前記第１受電装置に対する前記第２送電手段による送電を行っている際に前記第２受電装置から通知信号を前記受信手段が受信した場合、複数の送電装置の夫々が送電を行うタイミングを管理する管理装置から前記第１送電手段による送電を行うタイミングに関する情報を受信する受信手段を有し、
   前記前記第１送電手段は、前記受信手段により受信した情報に従って送電を行うことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の送電装置。
7. 前記第２送電手段は、磁界共鳴方式、電磁誘導方式、電界共鳴方式、マイクロ波方式またはレーザーを利用した電力伝送方式により送電を行うことを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の送電装置。
8. 前記通知信号は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標） Ｌｏｗ Ｅｎｅｒｇｙに規定されるアドバタイズパケットであることを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載の送電装置。
9. 前記送電装置は、前記第１送電手段による送電と前記第２送電手段による送電とを選択的に行うことを特徴とする請求項１乃至８の何れか１項に記載の送電装置。
10. 前記ネゴシエーションは、前記送電装置の送電可能な電力と受電装置が要求する電力とに基づいて行われるネゴシエーションであることを特徴とする請求項１乃至９の何れか１項に記載の送電装置
11. 送電を行う第１送電手段と、前記第１送電手段による送電より電力が大きい送電を行う第２送電手段と、受電装置の存在を通知するための通知信号を当該受電装置から受信する受信手段と、を有する送電装置であって、
    前記第１送電手段による送電を受けた第１受電装置からの前記通知信号を前記受信手段が受信した場合、前記第１受電装置とのネゴシエーションの結果に応じて、前記第２送電手段による前記第１受電装置に対する送電を行わせる第１制御工程と、
    前記第１受電装置に対する前記第２送電手段による送電を受けた第２受電装置から通知信号を前記受信手段が受信した場合、前記第２送電手段による送電を停止する停止工程と、
    前記第２送電手段による送電を前記停止工程において停止し、前記第１送電手段による送電を行った場合において、
    前記第１送電手段による送電を受けた前記第２受電装置から通知信号を前記受信手段が受信した場合、前記第２受電装置とのネゴシエーションの結果に応じて前記第２送電手段による前記第２受電装置に対する送電と、前記第２送電手段による前記第１受電装置に対する送電の再開とを行わせ、
    前記第２受電装置から通知信号を前記受信手段が受信しなかった場合、前記第２受電装置を前記第２送電手段による送電の対象とせず、前記第２送電手段による前記第１受電装置と対する送電の再開を行わせる第２制御工程と、
    を有することを特徴とする送電装置の制御方法。
12. 請求項１乃至１０の何れか１項に記載の送電装置をコンピュータに実行させるためのプログラム。

Images